Кинематика роботов

Следующий этап в математических основах — это учет кинематики робота. Кинематические уравнения связей выводятся из геометрических, соответствующих определенной конфигурации S. При этом следует руководствоваться соображениями, что адаптивные роботы, равно как и манипуляционные роботы, в своей основе представляют собой пространственные или плоские рычажные механизмы. [c.68]

Девятое издание (8-е изд. — 1984 г.) дополнено главами о равновесии гибких нерастяжимых нитей, кинематике точки в криволинейных координатах, кинематике роботов. [c.2]

Кинематика роботов определяет их работоспособность. Робот является звеном в технологическом процессе и должен выполнять свои функции абсолютно точно. Это значит, что траектория движения схвата и его скорость должны определяться технологическим процессом. [c.659]

Для исследования кинематики роботов следует применять наиболее подходящие системы координат декартовы, цилиндрические, сферические, полярные. [c.659]

Указание. При решении задач кинематики роботов следует придерживаться следующего порядка [c.659]

В отличие от рассмотренных робот ES 50 фирмы Кавасаки (Япония) имеет кинематику, аналогичную кинематике робота ПР 161/60, но позволяет развивать силу прижатия до 5000 Н (см. табл. 3.1) благодаря жесткой конструкции манипулятора. [c.205]

Кинематика промышленных роботов оказывает большое влияние на их конструктивное исполнение и функциональные возможности. Общая оценка кинематики роботов производится по числу степеней свободы движения, их виду (поступательные или вращательные движения) и кинематической последовательности. [c.246]

Для удобства анализа и правильности выбора кинематику робота целесообразно разделять на три кинематические группы, которые различаются между собой по функциональному назначению кинематику основания, кинематику руки и кинематику кисти. [c.246]

Следует отметить, что в изложенных выше материалах рассматривается только один аспект создания робота агрегатной конструкции, а именно компоновка кинематики робота, и совсем не упоминается о второй, не менее важной, а может быть более важной части — создании агрегатной конструкции систем управления. Эта часть задачи, по нашему мнению, более сложная. [c.169]

В зависимости от конструктивно-компоновочной схемы и объекта манипулирования ПР может находиться в рабочем объеме, имеющем ту или иную форму, а его перемещения осуществляться в различных системах координат. Система координатных перемещений (система координат) ПР определяет кинематику основных движений механической системы робота и форму рабочей зоны. [c.213]

Приведенный выше математический аппарат касался робота как специального исполнительного элемента. Уравнения кинематики и динамики робота — это исходные уравнения с указанными параметрами (масса, момент инерции, длина звена и др.). Однако заранее не известно, удовлетворяют ли выбранные параметры оптимальному движению робота (самому экономичному, самому быстрому, не возмущаемому, высокоточному и др.). Поэтому желательно продолжить синтез параметров. Однако делать это нужно тогда, когда учтен привод, т. е. робот рассматривается как система. [c.70]

Значительный интерес для программирования движений роботов представляет и обратная задача о положении механизма. Эта задача заключается в определении обобщенных координат q, определяющих возможные конфигурации исполнительного механизма по заданным положению и ориентации некоторых его звеньев. Например, для манипуляционного робота часто требуется по заданному положению схвата г найти отвечающие ему векторы обобщенных координат q, т. е. нужно решить уравнение кинематики (2.1). [c.44]

Создание промышленного робота-сложная инженерная и научная задача, связанная с необходимостью оптимизации выбора структуры робота, основных его технических характеристик, а также сопряжение робота с обслуживаемым им оборудованием (по размерам и кинематике, по грузоподъемности и точности, по динамическим характеристикам и информационным связям). [c.95]

Технологические роботы предназначены исключительно для выполнения определенных основных технологических операций, поскольку это обусловливается особенностями их кинематики и системы управления. В рекомендуемый типаж промышленных роботов для авторемонтного производства включены роботы, предназначенные для выполнения операций дуговой сварки и окраски. Эти роботы имеют максимальную сложность и гибкость кинематической цепи и наиболее развитые системы программного управления контурного и даже адаптивного типа. Программирование всех роботов этой группы осуществляется обучением по первому циклу при проведении рабочего органа вдоль заданной траектории. [c.98]

Широкое распространение получили станки с гидроприводом, который применяют в качестве привода главного движения и движения подачи станка, для переключения скоростей, торможения, зажима обрабатываемых деталей, автоматизации управления циклом работы станка и т. д. В таких станках, как шлифовальные, протяжные, копировально-фрезерные, поперечно-строгальные и другие, гидропривод становится основным видом привода. Под гидроприводом понимают совокупность устройств, предназначенных для приведения в движение механизмов станков посредством рабочей жидкости, подаваемой под давлением. Гидропривод позволяет существенно упростить кинематику станков, снизить их металлоемкость, повысить точность, надежность работы, а также уровень автоматизации. Производство гидроприводов в промышленно развитых странах постоянно расширяется. Гидроприводами оснащают более половины выпускаемых промышленных роботов. [c.82]

Одним из условий реализации указанного направления является максимальная дифференциация технологических процессов р целью расчленения их на простые операции, выполняемые на отдельных рабочих позициях. Это обеспечивает сокращение суммарного числа вспомогательных перемещений, позволяет уменьшить расстояния между позициями сборки и загрузочными, делает возможным использование ПР, более простых по кинематике и системам управления, с малым числом степеней подвижности. В этих условиях целесообразно применение роботов с цикловой системой управления и пневмоприводом, обладающим высоким быстродействием. [c.397]

В зависимости от кинематики ориентирующего детали движения многопозиционные захваты роботов могут быть стационарными, поворотными и с качательным движением. При проектировании рабочих органов ПР указанного типа целесообразно использование принципа модульности конструкции, когда захват включает корпус, крепящийся к руке робота, механизмы компенсации погрешности, монтируемые при необходимости для сборки наиболее точных соединений, модули механизмов захвата деталей, а также сменные зажимные губки, выполняемые в соответствии с профилем базовых поверхностей присоединяемых деталей. [c.420]

На механизированных и автоматизированных линиях для производства поковок массой 80 кг и более использование механических транспортных средств с жесткой кинематикой привода затруднено. В составе таких линий для укладки заготовок в штампы, переноса полуфабрикатов и поковок в пределах штампового пространства формообразующей машины, а также их транспортирования на другое оборудование обычно применяют программируемые манипуляторы и роботы [ 1 ]. [c.96]

В линиях для штамповки поковок массой 25 — 80 кг используют решения обоих типов, а также смешанного типа в пределах штампового пространства машин применяют перекладчики с жесткой кинематикой (связанной с приводом машин), а для передачи заготовок и полуфабрикатов от одной машины к другой используют программируемые перекладчики или роботы. [c.96]

Влияние кинематики и конструктивных особенностей робота на погрешность позиционирования проявляется в виде деформаций, накапливающихся и возникающих как в подвижных звеньях (стойках, манипуляторе, кисти и т. п.), так и в стыках его опор. Оценку этих деформаций следует проводить перед каждой сменой, например, путем измерения прямоугольности, параллельности и плоскостности соответствующих осей и плоскостей конструкции робота, организованной в прямоугольной, цилиндрической или сферической системе координат (рис. 1.4). [c.21]

В настоящее, девятое издание первого тома перенесены из третьего тома главы Тавновесие гибких нитей и Кинематика точки в криволинейных координатах , что позволило сосредоточить в этом томе весь материал по статике и кинематике. Кроме того, в первый том добавлены задачи на определение центра тяжести тел из неоднородного материала, смешанные задачи на сложное движение точки и твердого тела, на сложное движение точки, где следует последовательно применять дважды теорему сложения скоростей и теорему сложения ускорений, задачи из кинематики роботов. [c.8]

Методы обучения роботов и их комплексов для сварки с использованием дистанционного управления с пульта обучения являются в настоящее время основными. Небольшое применение нашли методы, основанные на обратимой кинематике (роботы типа Apprenti e, MA 2001). Методы обучения отличает наглядность, однако во время обучения не выдается продукция, а при сварке швов сложной формы или большого числа точек, или коротких швов программирование усложняется и требует больших затрат времени. Так, при программировании работы робота в течение 1 мин для дуговой сварки методом обучения требуется 20...80 мин. Следует отметить, что большая часть травм, связанных с использованием сварочных роботов, происходит во время обучения, когда оператор-программист вынужден находиться в зоне действия робота. [c.131]

В разделах кинематики и динамики механизмов рассматриваются пространственные механизмы промышленных роботов и манипуляторов. В разделе Основы теории машин-автоматов излагаются методы лостроения систем управления машин-автоматов с механическими, пневматическими и гидравлическими элементами. [c.391]

Важным дополнением к разделу Основы теории машин-автоматов является изложение теории промышленных роботов и манипуляторов, получивших в настоящее время уже довольно широкое распространение как в обрабатывающей промышленности, так и в специальных технических устройствах для работы в космосе, под водой и в агрессивных средах. Изучение промышленных роботов и манипуляторов потребовало изменений и в разделах анализа и синтеза механизмов, так как кинематические схемы механизмов манипуляторов и роботов представляются пространственными системами со многими степенями свободр . Расширение этих разделов было выполнено, с одной стороны, путем более полного рассмотрения аналитической кинематики пространственных механиз.мов, а с другой стороны — путем включения в курс дополнительных сведений но динамическо.му анализу систем со многими степенями свободы. [c.15]

Согласно определению Е. П. Попова [101, роботы представляют собой класс технических систем, которые в своих действиях воспроизводят двигательные и интеллектуальные функции человека [10]. При онисанин их кинематики следует пользоваться либо векторным методом, либо матричным методом, изложенным в работе [10]. [c.68]

Много внимания уделил В. П. Горячкин общей гео-рии механизмов и машин, рассмотрев структуру кинематику и динамику плоских и пространственных меха- низмОв. Большая его заслуга — внедрение в практическую механику аналитических методов исследования кинематики и динамики механизмов сельскохозяйственных 1машин. Одним из первых он вместе с профессором Н. И. Мерцаловым начал изучать пространственные механизмы. Можно без преувеличения утверждать, что они как бы предвидели, что с появлением ЭВМ и роботов аналитические методы и теория пространственных механизмов займут важное место в задачах проектирования принципиально новых машин. [c.148]

Особенности конструкции транспортных роботов порождают специфический характер уравнений кинематики и динамики [вместо голономной связи (2,1), присущей манипуляционным роботам, здесь возникает неголономная связь, определяемая типом шасси] и ограничений (например, появляются новые ограничения, описывающие условия опрокидываемости шасси при поворотах на больших скоростях). Поскольку промышленные транспортные роботы функционируют в производственной обстановке, где оборудование ГАП зачастую выступает как препятствие, возникает необходимость предварительной прокладки безопасного маршрута транспортировки грузов с целью предотвращения столкновений. [c.42]

Рассмотренные алгоримы решения обратной задачи о положении исполнительного механизма являются частью общей задачи гибкого программирования движений роботов. На кинематичк-ском уровне эта задача формулируется так. Пусть для одной или нескольких выбранных точек на исполнительном механизме заданы уравнения кинематики вида (2.1). На обобщенные координаты наложены конструктивные ограничения (2.5) вида [c.48]

Одним из важнейщих требований, предъявляемых механизмам робота, является отсутствие зазоров свободных ходов в передачах и направляющих, что обеспечивается высокой точностью их изготовления и применением механизмов выбора свободного хода (разрезные шестеренки, параллельные ветви кинематики с пружинными элементами). [c.126]

Известны две группы методов программирования манипуляционных систем роботов и их комплексов для сварки обучения (on-line) — задание программы с использованием манипуляционной системы робота или комплекса внешнего программирования (off-Jine) — составление программы без использования манипуляционной системы. Различают следующие методы обучения с использованием обратимой кинематики манипулятора инструмента и перемещением сварочного инструмента или его имитатора вручную по линии соединения с использованием рукоятки обучения со встроенными в нее датчиками, воздействующими на приводы звеньев в режиме слежения за рукой оператора с использованием дистанционного управления с пульта обучения для последовательного перемещения сварочного инструмента в характерные точки траектории и языка программирования для описания характера траектории между указанными точками и скорости перемещения между ними. Дистанционное управление может быть реализовано как управление отдельными степенями подвижности с помощью кнопок или посредством многокоординатного переключателя-рукоятки. [c.131]

Роботы классифицируют по следующим признакам по назначению — специальные, специализированные и универсальные (многоцелевые) по кинематике и базовой системе координат — прямоугольные (плоские и пространственные), полярные и ангулярные (плоские, цилиндрические и сферические) по числу степеней подвижное (обычно до шести, не считая движения захвата) по размеру рабочего (сборочного) простраиства по грузоподъемности - сверхлегкие (до 1 кг), легкие (до 10 кг), средние (до 200 кг), тяжелые (до 1000 кг) и сверхтяжелые (свыше 1000 кг) по степени мобильности робота стационарные, передвижные, встроенные в оборудование, напольные, подвесные по числу захватов — одно- и многозахватные по системам управления — цикловые, аналоговые, с ЧПУ, микро- [c.314]

Наиболее существенные отличительные особенности рецензируемого пособия 1) полнее, чем в имеющейся учебной литературе, освещены мировоззренческие вопросы в теоретической механике 2) введен ряд новых разделов в соответствии с тенденциями развития научно-техни-ческого прогресса, например, однородные координаты, применяемые при описании роботов-манипуляторов. что потребовало существенно перестроить раздел кинематики твердого тела основные теоремы динамики изложены не только в неподвижных, но и в подвижных (неинерциальных) системах координат в разделе Синтез движения рассмотрены вопросы сложения не только скоростей, но и ускорений. При этом получен ряд новых результатов сравнение механических измерителей углов поворота и угловых скоростей твердых тел основы виброзащиты и виброизоляции, динамические поглотители колебаний основы теории нелинейных колебаний, включающей изложение основ методов фазовой плоскости, метода малого параметра, асимптотических методов, метода ускорения 3) в методических находках, позволивших углубить содержание курса и уменьшить его объем впервые обращено внимание на то, что условия динамической уравновешенности ротора и условия отсутствия динамических реакций в опорах твердого тела при ударе — это условия осуществления свободного плоского движения твердого тела полнее и глубже развиты аналогии между статикой, кинематикой и динамикой полнее изложены электромеханические аналогии и показана эффективность применения уравнений Лагранжа-Максвелла, для составления уравнений контурных токов сложных электрических цепей получение теоремы об изменении кинетической энергии для твердого тела из соотношения между основными динамическими величинами и многие другие. [c.121]

В последние годы интерес к механике перемещения змей усилился в связи с развитием робототехники. В ряде работ [9-15] исследуется кинематика многозвенных аппаратов, имитирующих движение змей. Созданный в Японии мобильный робот [12] представляет собой многозвенный механизм, каждое звено которого снабжено парой пассивных колес. В шарнирах между звеньями действуют управляющие моменты, создаваемые электродвигателями. Этот аппарат способен, изгибаясь, перемещаться вдоль своего корпуса. С точки зрения механики, данный робот представляет собой неголономпую систему, причем колеса играют роль, сходную со стенками они исключают смещение, перпендикулярное плоскости колес. [c.785]

Возможность получения динамического изображения в машинной графике ограничена рамками тех методов отображения, которые обеспечивают быстрое повторное воспроизведение картинки . Это ограничение сразу исключает применение терминалов с запоминающей трубкой. Как система с регенерацией изображения управляемым лучом, так и система с растровым сканированием, вообще говоря, обладают возможностью оживления изображения (машинной мультипликации). Однако эта возможность не реализуется в них автоматически, а достигается за счет подключения к графическому терминалу мощного быстродействующего центрального процессора (ЦП). Последний перерабатывает большие объемы информации, необходимой для получения динамического изображения. Такая машинная мультипликация может оказаться весьма мощным средством в тех прикладных системах, где требуется моделирование кинематики машин и механизмов (например, рычажных). В системах автоматизации производства можно усовершенствовать процедуру планирования рабочего цикла робота, используя его динамическое изображение, которое воспроизводит движение руки робота в течение всего цикла. Популярные телевизионные игры, которые продают фирма Atari и другие производители для подключения к бытовым телевизорам, являются простейшими примерами оживления [c.107]

Манипулятор адаптивного робота чаще всего представляет собой сложный многозвенный механизм с антропоморфной кинематикой. Так, в состав одного из наиболее распространенных в настоящее время промышленных роботов Puma фирмы Юним.ейшн (США) входит 6- или 5-степенной антропоморфный манипулятор, оснащенный электромеханическими сервоприводами. Каждая степень подвижности управляется двигателем постоянного тока, оснащена потенциометрами обратной связи и кодовыми датчиками. Манипулятор имеет грузоподъемность 1—10 кг (в зависимости от модели), повторяемость +0,1 мм и максимальную скорость перемещения захвата 1 м/с. Робот может быть использован на операциях сборки, дуговой [c.11]

Г1рименение промышленных роботов, кинематика которых обеспечивает выполнение рабочим органом сложных пространственных движений, позволило резко расширить границы автоматизации процессов дуговой сварки и в значительной мере приступить к комплексной автоматизации сварочного производства. [c.173]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...